Способ измерения параметров нормальных волн в акустических волноводах Советский патент 1990 года по МПК G01N29/00 

i (Л

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скоростей амплитуд и направлений распространения нормальных волн в акустических волноводах. Целью изобретения является повышение точности измерения параметров распространения нормальных волн в неоднородных по трассе волноводах за счет исключения ошибки измерений, связанной с изменением скорости по тракту волновода. В волноводе генерируют набор опорных частотно-модулированных сигналов с линейным изменением частоты, что позволяет учесть изменение скорости распространения нормальных волн по тракту волновода. 1 ил.

, Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скоростей амплитуд и направлений распространения нормальных волн в акустических волновЬдах.

Цель изобретения - повышение точт ности измерения параметров нормальных волн в неоднородных по .трассе волноводах за счет исключения ошибки измерений, связанной с изменением скорости по тракту волновода.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ измерения параметров нормальных волн в акустических волноводах.

Устройство состоит из излучателя 1, расположенного в волноводе 2 и соединенного с выходом генератора 3, /. звукоприемника 4, подключенного через усилитель 5 к входам синхронных детекторов 6, генераторов 7 опорного сигнала с линейно-час тотной модуляцией.

подключенных к вторым входам синхронных детекторов 6, и анализаторов 8. спектра, подключенных к выходам детек- - торов 6. Причем излучатель 1 и звукоприемник 4 установлены с возможностью перемещения вдоль волновода 2.

Способ измерения параметров нормальных волн в акустических волноводах осуществляется следующим образом.

При помощи излучателя 1 возбуждают в неоднородном по трассе волноводе 2 со слабо меняющимися по трассе пара- ,метрами звуковое поле Р с частотой СО. Перемещая звукоприемник 4 относительно излучателя 1 равномерно со скоростью V, получают сигнал длительностью Т, который детектируют синхронно в синхронных детекторах 6 с опорными сигналами генера.торов 7, имеющими линейно-частотную модуля1щю с начальной частотой W - о , девиацией D и иэменя-

ющимися от до с пшгом не более 2 и /Т.

После детектирования получают сигнал и. В анализаторах 8 спектра вычисляют спектры продетектированных сигналов. Для каждой спектральной составляющей С;2 определяют значение П„, при котором эта составляющая имеет максимальную величину Ц. Это значение соответствует такой девиации, при которой компенсируются для данной нормальной волны изменение частоты принятого сигнала, связанное с изме- .нением скорости распространения нормальной волны, т.е.

i

Уг СОТ

dCn

аЗГ

II , ч

знак + соответствует нормальной волне, распространяющейся в . положительном направлении

оси X, а знак

в. проти-

воположном; С п - скорость нормальной волны.

После определения $7, r находят скорости, амплитуды и направление распространения волн по формулам

С„(Х)

. DhffX А - П

T(FS)2 ф/

где AI, - амплитуда нормальной волны. Направление распространения определяется знаком С„, а выбирает10

15

0

5

0

0

ся, исходя из максимального ожидаемого изменения скорости нормальных волн „

Измерения по данному способу позволяют учесть изменение скорости нормальных волн от координаты X.

Формула изобретения

Способ измерения параметров нормальных волн в акустических волноводах, заключаюищйся в том, что в волноводе возбуждают с частотой (j несколько нормальных волн в непрерывном режиме, непрерыйно регистрируют звуковое поле вдоль волновода с постоян- нЪй скоростью перемещения точки измерения относительно точки излучения, генерируют опорный сигнал с частотой ()- О, где о - частота опорного сигнала, детектируют синхронно измеренный и опорный сигнал, определяют частоты и амплитуды спектральных составляюищх продетектированного сигнала, по которым определяют скорость, амплитуду и направление распространения нормальных волн, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения в неоднородных по трассе волноводах, генерируют набор опорных частотно-модулированных сигналов с t линейным изменением частоты модуляции и изменением девиации частоты с шагом 2 if/T, где Т - длительность принятого сигнала, измеряют значение девиации, при которой спектральная составляющая имеет максимальное значение из всех спектров продетектированных сигналов, с учетом которой определяют искомые параметры.